具有人力放大作用的线控及助力复合功能的制动系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车制动系统技术领域，具体来说，涉及一种具有人力放大作用的线控及助力复合功能的制动系统。
【背景技术】
[0002]现代汽车上广泛使用的液压制动系统包括制动踏板，真空助力器，制动主缸，液压管路，制动轮缸，电磁阀等几部分组成。尽管传统制动系统已经成为一项非常成熟的技术，但该系统也存在一些问题:比如真空助力器体积比较大，助力大小不可控，无法切断制动器与人力操作的联系，因此在一定程度上影响了制动能量回收效果。
[0003]而单纯的电机助力制动系统，虽然可以实现助力大小可控，但还是无法切断制动器与人力操作的联系，不利于电动车制动能量回收。同时，其不能很好地满足现在底盘控制系统的主动制动要求，例如驱动防滑控制(ASR)、电子稳定控制(ESC)及自适应巡航控制(ACC)等。
[0004]线控制动系统通过电子控制单元获取驾驶员制动意图，从而控制电驱动元件来产生制动力，可以实现踏板力和摩擦制动力的完全解耦，有利于电动车制动能量回收。线控制动系统分为EMB系统和EHB系统两类。电子机械式制动系统(EMB)采用电机作为制动执行机构，取消了传统的液压制动管路，具有响应快，结构简单的特点。电子液压制动系统(EHB)是通过蓄能器提供高压加压，高速开关电磁阀控制轮缸压力，保留了液压管路，具有响应快，可靠性高的特点。但EMB由于系统中采用了大量的电子器件，因此在制动失效时的备份过于复杂，成本过高；EHB应用的电磁阀数量过多，液压管路过于繁琐，高压蓄能器本身蓄有高压，在车辆碰撞后，容易放上爆炸，造成二次伤害，有潜在的危险。
[0005]采用电机驱动制动主缸活塞的电液制动系统构成了另外一类线控制动系统。公开号为CN103010199A的发明专利“一种汽车线控制动系统”即属于此类。各类线控制动系统虽然具有如上所述的诸多优点，但它们相对于非线控系统而言同时也存在一些不足:需要设置专门的失效备份装置，增加了系统的复杂程度和成本；正常工作条件下踏板力总是依赖模拟器产生，踏板力不可调节；施加于制动踏板的人力没有被直接用来产生制动力，不利于缩短制动器起作用时间。目前还没有发现任何一种同时具备非线控制动系统与线控制动系统的优点制动系统。
【发明内容】
[0006]本发明提出一种具有人力放大作用的线控及助力复合功能的制动系统，可以实现电动制动助力、主动制动和再生制动等多种功能，且能在各个功能之间自由切换。
[0007]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0008]一种具有人力放大作用的线控及助力复合功能的制动系统，其特征在于，包括制动踏板1、推杆3、人力缸4、踏板模拟器10、轮缸11、液压控制单元12、电子控制单元14、三腔主缸15、主缸储液罐16、人力缸储液罐19、运动转换及传动机构17及电机18 ；
[0009]制动踏板I与推杆3销连接；推杆3与所述人力缸4的人力缸后活塞401连接；所述人力缸4内区分有人力缸前腔407和人力缸后腔406，人力缸后腔406和人力缸前腔407均与储液罐19相连，人力缸后腔406还通过第一常闭电磁阀7与踏板模拟器10相连；所述三腔主缸15内区分有低压腔1505、第一高压腔和第二高压腔，第一高压腔和第二高压腔均与主缸储液罐16相连，低压腔1505通过第二单向阀9与储液罐19相连，低压腔1505还分别通过第一单向阀5和第二常闭电磁阀8与人力缸前腔407相连，并通过常开电磁阀6与人力缸后腔406相连；主缸15的第一高压腔和第二高压腔分别与液压控制单元12通过制动管路连通；液压控制单元12通过制动管路与四个轮缸11相连接；电机18和液压控制单元12均与车辆上的电子控制单元14相连，电子控制单元14还与安装在制动踏板I上的制动踏板位移传感器2及安装在主缸15上的主缸压力传感器13相连；电机18通过运动转换及传动机构17与三腔主缸15的顶杆连接。
[0010]本发明所述的一种具有人力放大作用的线控及助力复合功能的制动系统，人力缸4还包括工形活塞404、连接人力缸后活塞401和工形活塞404的回位弹簧402，人力缸后活塞401、人力缸活塞回位弹簧402和工形活塞后端403设置所述人力缸后腔406内，工形活塞前端405设置在所述人力缸前腔407内，人力缸后腔406、人力缸前腔407通过补偿孔与所述储液罐19连通。
[0011]本发明所述的一种具有人力放大作用的线控及助力复合功能的制动系统，踏板模拟器10包括踏板模拟器活塞1001、踏板模拟器壳体1002、连接踏板模拟器活塞1001和踏板模拟器壳体1002前壁的踏板模拟器弹簧1003，踏板模拟器活塞1001设置在踏板模拟器壳体1002内，其与踏板模拟器壳体1002的后壁形成一个液压腔，该液压腔通过第一常闭电磁阀7与所述人力缸前腔407相连。
[0012]本发明所述的一种具有人力放大作用的线控及助力复合功能的制动系统，三腔主缸15还包括位于主缸缸体1507内的第一活塞1504与第二活塞1502、连接在第一活塞1504与第二活塞1502间的第一活塞回位弹簧1503、连接在第二活塞1502与主缸缸体1507前壁间的第二活塞回位弹簧1501 ;其中，第一活塞1504与第二活塞1502间形成第一高压腔，第二活塞1502与主缸缸体1507前壁间形成第二高压腔，第一活塞1504与主缸缸体1507后壁间形成低压腔1505 ;第一活塞1504顶杆与所述运动转换及传动机构17固定连接；第一活塞1504顶杆与主缸缸体1507后壁间通过密封圈1506密封连接。
[0013]本发明所述的一种具有人力放大作用的线控及助力复合功能的制动系统，运动转换及传动机构17为滚珠丝杠传动机构。
[0014]本发明具有以下优点:
[0015]1、本发明所述的电液复合制动系统同时具有电动制动助力和线控制动功能，兼有非线控制动系统的高可靠性、制动踏板感觉可设计和线控制动系统的主动制动功能；
[0016]2、本发明可在小踏板行程下实现制动踏板力与摩擦制动器完全解耦，满足绝大多数制动工况下的再生制动与电动摩擦制动的混合制动要求，可最大程度地回收制动能量；
[0017]3、本发明可在大踏板行程下工作于助力制动模式，人力缸在此工况下具有对推杆力的放大作用，可增加制动力，减少电机需求。
[0018]4、本发明不需要另设专门的制动失效备份装置，在失效时可将人力加载到主缸上。
[0019]5、本发明由于电机参与调节制动压力，系统压力波动小、调压精度高，并且能够通过电机扭矩主动控制抑制液压控制单元的回液对制动踏板的冲击。
[0020]6、本发明可以通过电磁阀切换各个功能状态，可以通过控制电磁阀使得切换过程平滑，不影响驾驶员的脚感。
【附图说明】
[0021]图1为本发明所述的一种具有人力放大作用的线控及助力复合功能的制动系统的结构示意图。
[0022]图中:
[0023]1-制动踏板，2-踏板传感器，3-推杆，4-变推力人力缸，5-第一单向阀，6-常开电磁阀，7-第一常闭阀，8-第二常闭阀，9-第二单向阀，10-踏板模拟器，11-轮缸，12-液压控制单元，13-压力传感器，14-电子控制单元，15-三腔主缸，16-主缸储液罐，17-运动转换及传动机构，18-电机，19-人力缸储液罐，401-人力缸